## 欧拉函数的一些性质
-- 欧拉函数是积性函数。
+- 欧拉函数是积性函数。
- 积性是什么意思呢?如果有 $\gcd(a, b) = 1$ ,那么 $\varphi(a \times b) = \varphi(a) \times \varphi(b)$ 。
+ 积性是什么意思呢?如果有 $\gcd(a, b) = 1$ ,那么 $\varphi(a \times b) = \varphi(a) \times \varphi(b)$ 。
- 特别地,当 $n$ 是奇数时 $\varphi(2n) = \varphi(n)$ 。
+ 特别地,当 $n$ 是奇数时 $\varphi(2n) = \varphi(n)$ 。
-- $n = \sum_{d \mid n}{\varphi(d)}$ 。
+- $n = \sum_{d \mid n}{\varphi(d)}$ 。
- 利用 [莫比乌斯反演](./mobius.md) 相关知识可以得出。
+ 利用 [莫比乌斯反演](./mobius.md) 相关知识可以得出。
- 也可以这样考虑:如果 $\gcd(k, n) = d$ ,那么 $\gcd(\dfrac{k}{d},\dfrac{n}{d}) = 1, ( k < n )$。
+ 也可以这样考虑:如果 $\gcd(k, n) = d$ ,那么 $\gcd(\dfrac{k}{d},\dfrac{n}{d}) = 1, ( k < n )$ 。
- 如果我们设 $f(x)$ 表示 $\gcd(k, n) = x$ 的数的个数,那么 $n = \sum_{i = 1}^n{f(i)}$ 。
+ 如果我们设 $f(x)$ 表示 $\gcd(k, n) = x$ 的数的个数,那么 $n = \sum_{i = 1}^n{f(i)}$ 。
- 根据上面的证明,我们发现, $f(x) = \varphi(\dfrac{n}{x})$ ,从而 $n = \sum_{d \mid n}\varphi(\dfrac{n}{d})$ 。注意到约数 $d$ 和 $\dfrac{n}{d}$ 具有对称性,所以上式化为 $n = \sum_{d \mid n}\varphi(d)$ 。
+ 根据上面的证明,我们发现, $f(x) = \varphi(\dfrac{n}{x})$ ,从而 $n = \sum_{d \mid n}\varphi(\dfrac{n}{d})$ 。注意到约数 $d$ 和 $\dfrac{n}{d}$ 具有对称性,所以上式化为 $n = \sum_{d \mid n}\varphi(d)$ 。
-- 若 $n = p^k$ ,其中 $p$ 是质数,那么 $\varphi(n) = p^k - p^{k - 1}$ 。
- (根据定义可知)
+- 若 $n = p^k$ ,其中 $p$ 是质数,那么 $\varphi(n) = p^k - p^{k - 1}$ 。
+ (根据定义可知)
-* 由唯一分解定理, 设 $n = \prod_{i=1}^{n}p_i^{k_i}$ , 其中 $p_i$ 是质数, 有$\varphi(n) = n \times \prod_{i = 1}^s{\dfrac{p_i - 1}{p_i}}$ 。
- 证明:
+- 由唯一分解定理,设 $n = \prod_{i=1}^{n}p_i^{k_i}$ ,其中 $p_i$ 是质数,有 $\varphi(n) = n \times \prod_{i = 1}^s{\dfrac{p_i - 1}{p_i}}$ 。
- * 引理:设 $p$为任意质数, 那么 $\varphi(p^k)=p^{k-1}\times(p-1)$ 。
+ 证明:
- 证明:显然对于从1到$p^k$的所有数中, 除了$p^{k-1}$个$p$的倍数以外其它数都与$p^k$互素, 故$\varphi(p^k)=p^k-p^{k-1}=p^{k-1}\times(p-1)$, 证毕。
+ - 引理:设 $p$ 为任意质数,那么 $\varphi(p^k)=p^{k-1}\times(p-1)$ 。
- 接下来我们证明 $\varphi(n) = n \times \prod_{i = 1}^s{\dfrac{p_i - 1}{p_i}}$ 。由唯一分解定理与$\varphi(x)$函数的积性
+ 证明:显然对于从 1 到 $p^k$ 的所有数中,除了 $p^{k-1}$ 个 $p$ 的倍数以外其它数都与 $p^k$ 互素,故 $\varphi(p^k)=p^k-p^{k-1}=p^{k-1}\times(p-1)$ ,证毕。
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+ 接下来我们证明 $\varphi(n) = n \times \prod_{i = 1}^s{\dfrac{p_i - 1}{p_i}}$ 。由唯一分解定理与 $\varphi(x)$ 函数的积性
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## 如何求欧拉函数值
如果只要求一个数的欧拉函数值,那么直接根据定义质因数分解的同时求就好了。这个过程可以用*Pollard Rho*算法优化。